城市是经济，生态和社会交织的复杂系统，不同利益团体、公民的观点和利益存在分歧。在数字化转型时代背景下，城市的复杂性不断提高，对数据管理的要求越来越高，对流程透明性的需求也越来越高，市民参与制定流程的需求也相应增加。
数字孪生在美国宇航局的阿波罗13号任务中首次亮相，氧气罐在离地球20万英里的地方爆炸。仿佛命中注定，航天器的数字孪生，远没有目前使用的那些复杂，是其救援任务的关键；反映它的模型，飞行路线上的数据，以及它的遥控系统帮助安排了它返回地球。
数字孪生就像是一张维基百科的网页，从一开始的空白，到第一篇文章，到更多的文章，这些网页会越来越厚，相互之间的连接也会越来越复杂。它们记载着数字孪生的成长，而这背后就是一种尝试，试图记录物理产品随时随刻的真实状态。
基于数字孪生的船舶设备性能评估及检验是通过对实体船舶设备与虚拟船舶设备的实时信息交互与双向真实映射，实现物理船舶设备、虚拟船舶设备以及全生命周期、全要素、全业务数据的集成和融合，从而提供可靠的远程评估及检验。
科研人员计划结合“数字孪生”的概念，利用高性能计算技术对城市数据进行分析、集成和可视化，并将模拟的动态城市数据以AR等形式进行显示，供决策者参考。相当于将真实的城市以虚拟的形式进行复制，可展示出包括建筑、能源网络、空气质量、交通流量等的动态变化。
数字孪生之所以能够应用到产品开发生命周期的所有阶段，是因为它能够实现许多不同模型的仿真，而不仅仅是一个模型。为此，企业可以在任何有需要的阶段采用适当的模型进行应用。
